在电子电路设计中，H 桥电路是一种常见且重要的电路结构，它在电机驱动等领域有着广泛的应用。本文将详细介绍 H 桥电路的工作原理，以及在实际应用中为何四个开关管通常都选择 N 管。
　　H 桥电路由两个半桥组成，所谓 “半桥”，是将两个 MOS 管一上一下放置在一条直线上，分别称为上管和下管，两个半桥组合在一起就构成了 H 桥电路，其正中心连接的就是负载电机，如下图所示：
　　　　H 桥电路的主要功能是改变驱动负载的极性。当作为负载的电机极性被改变时，电机转动的方向就会发生改变。因此，H 桥电路可以应用于驱动直流电机，实现电机的方向控制，还能通过不同的 PWM（脉冲宽度调制）占空比来控制电机的转速。
　　那么，H 桥电路具体是如何工作的呢？当 Q1 和 Q4 导通，Q2 和 Q3 关闭时，电流从 VM 流向 Q1 再到 Q4 终到地，此时负载电机正向转动；当 Q2 和 Q3 导通，Q1 和 Q4 关闭，电流从 VM 流向 Q3 再到 Q2 终到地，此时负载电机反向转动。
　　需要注意的是，如果 Q1 和 Q2，或者 Q3 和 Q4 同时导通，就会发生短路，因为 VM 和 GND 直接连通了。所以在进行 MOS 驱动电路设计时，需要设置死区时间，即上管和下管导通之间要有一定的间隔，以避免短路情况的发生。
　　此外，H 桥电路还可以通过控制 PWM 的占空比来调节电机的转速。当占空比越大时，电机转速就会越大；反之，转速则越小。
　　由于 H 桥电路的负载通常是感性负载，当 PWM 驱动时，Q1 和 Q4 在导通后关闭时，负载的电流不会突变，因此需要提供通路让电流衰减下来。尤其是在刹车阶段，电流需要快速减少以使电机转速减小。这时可以采用二极管续流或者 MOS 管续流的方式。
　　二极管续流：当 Q1 和 Q4 导通时，电感的电流升高；当 Q1 和 Q4 关断时，Q2 和 Q3 保持关断，电感中的电流从 GND 流向 D2 再到 D3 到 VM。不过，由于二极管本身存在压降，会导致发热，容易造成损耗，而且其电流下降速度也不快。
　　MOS 管续流：当 Q1 与 Q4 导通时，电感电流升高；当 Q1 与 Q4 关断时，如果 Q2 与 Q3 开启，那么电感中的电流就会从 GND 经过 Q2 再到 Q3 终到 VM，然后放电。由于 MOS 管的内阻很小，电流可以直接流进 VM，随后快速下降。如果是电机正向调速时进行 PWM 控制，当 Q1 与 Q4 重新开启时，Q2 和 Q3 关闭，电流重新增大；随后 Q1 与 Q4 关闭，Q2 与 Q3 关闭，电流继续快速下降。
　　在实际电路中，通常会选择 4 个 NMOS 作为开关管，而不是 PMOS。这主要是因为成本问题，以及高耐压和大电流的 PMOS 型号与 NMOS 相比要少得多。因此，从成本和可选择性的角度考虑，NMOS 成为了优先选择。